Пылесвязывающий состав Советский патент 1987 года по МПК E21F5/06 

Изобретение относится к пылесвязываю- щим веществам, используемым на предприятиях горнодобывающей промышленности для борьбы с пылеобразованием, например, на автодорогах карьеров, а также для защиты от эрозии поверхностей отвалов, транспортируемых и складируемых полезных ископаемых, почвы и т.д.

Цель изобретения - повышение эффективности пылесвязывания и увеличение про- тивоэрозионной устойчивости образуюшего- ся покрытия за счет улучшения адсорбционной способности состава.

Применение гудрона высокосернистой нефти и защелоченного экстракта селективной очистки масляной фракции 280-410°С позволяет улучшить адсорбционную способность состава, так как термоокислительные превращения остатков высокосернистой нефти идут в режиме ингибирования окисления, разрушая промежуточные продукты окисления гидроперекиси.

Роль ингибитора окисления ароматических углеводородов выполняют алкиларома- тические сульфонаты натрия, которые получаются при защелачивании экстракта селективной очистки масляной фракции 280- 410°С 10%-ным раствором едкого натра NaOH при связывании фенола, содержащегося в экстракте селективной очистки масляной фракции в солеобразный продукт - фенолят натрия.

Алкилароматические сульфонаты натрия являются ионогенными водомаслораствори- мыми ПАВ, весьма ценными в пылесвязы- вающем веществе, что позволяет ему кроме высокой устойчивости к термоокислительному старению создать и более прочные связи пылесвязывающего вещества с частицами грунта на автодороге и тем самым улучшить его противоэрозионную устойчивость (33750 Н).

Замена различных по своему происхождению тяжелых нефтяных остатков (гудрон, асфальт, крекинг-остаток) на остаток первичного происхождения - гудрон высокосернистой нефти, позволяет максимально растворить молекулы смолисто-асфальте- новых веществ (CAB) гудрона высокосернистой нефти в родственном по происхождению высокоароматизированном углеводороде первичного происхождения - экстракте селективной очистки масляной фракции 280-410°С, без нарушения коллоидной стабильности системы (5) и тем самым максимально вовлечь в пылесвязывающее вещество до 70 мас.% гудрона высокосернистой нефти. Это увеличивает содержание CAB в нем, которое является естественным ПАВ и повышает когезионные свойства пылесвязывающего вещества и позволяет получить износостойкое эластичное покрытие на автодорогах. Содержание CAB в гудроне сернистой (Ромащкинской) нефти составляет 29 мас.%, а в высокосернистой (Арланской) нефти - 40,7 мас.% (табл. 1).

По требованиям условий эксплуатации

в летний период пылесвязывающее вещество должно иметь вязкость при 50°С не более 25 градусов Энглера и скорость смачивания 3 мм/ч, что позволяет наносить его на поверхность грунта автодорог без подогрева.

Оптимум содержания гудрона высокосернистой нефти составляет 60-70 мас.%. При содержании в системе гудрона более 70 мас.% происходит увеличение вязкости более 25 градусов Энглера, что ухудшает его эксплуатационные свойства: смачивае5 мость и распыление на поверхности грунта автодорог. Нижний предел гудрона высокосернистой нефти составляет 60 мас.%, так как при меньшем содержании наблюдается резкое понижение противоэрозионной

устойчивости пылесвязывающего вещества. Экстракт селективной очистки масляной фракции 280-410°С должен пройти стадию защелачивания 10%-ным раствором едкого н атра NaOH для связывания фенола в солеобразный продукт - фенолят натрия, по

5 следующей реакции:

0

5

0

5

5

jl+-Na,OH- Фенол

O Na

+ Н20

Фенолят натрия

Минимальное количество второго ингредиента защелоченного экстракта селективной очистки масляной фракции 280- 410°С составляет 30 мас.%, так как при этом будет минимальное количество высокоароматизированных углеводородов, которые полностью растворяют CAB гудрона высокосернистой нефти, без нарушения стабильности системы. При содержании защелоченного экстракта селективной очистки масляной фракции 280-410°С более 40 мас.% уменьшается содержание гудрона высокосернистой нефти и, следовательно, противоэрозионная устойчивость пылесБязы- вающего вещества.

Начало кипения экстракта селективной очистки масляной фракции определяется температурой вспышки пылесвязывающего вещества и она по требованиям его эксплуатации должна быть не менее 150°С, что 0 соответствует экстракту селективной очистки масляной фракции с температурой начала кипения 280°С. Конец кипения экстракта селективной очистки масляной фракции определяется приемистостью и растворимостью CAB, содержащегося в гудроне высокосернистой нефти.

Физико-химические свойства гудрона высокосернистой нефти в сравнении с гудроном сернистой нефти показаны в табл. .

Таблица 1

Коксуемость,

Продолжение табл, 1

В табл. 2 приведена характеристика экстракта селективной очистки масляной фракции 280-410°С до и после защелачивания.

Таблица 2

15

Продолжение табл. 2

при 100-110°С в течение

iizr

Содержание фенола, мас.%

10

мешивается 3--4 ч.

Пример }. Пылесвязывающее вещество получают компаундированием и перемешиванием при 100-110°С ингредиентов, мас.%: гудрон высокосернистой нефти 60; экстракт селективной очистки масляной фракции 280-410°С 40; который предварительно прошел процесс защелачивания 10°/о-ным раствором едкого натра в смесителе при расходе 0,05 мас.°/о на экстракт селективной очистки масляной фракции.

Пример 2. Пылесвязывающее вещество

получают компаундированием и перемешиПолучение пылесвязывающего веществаванием при 100-110°С ингредиентов, мас.% осуществляется компаундированием ингре-15 гудрон высокосернистой нефти 68; защело- диентов в следующей последовательности:ченный экстракт селективной очистки мас- для очистки от остатков фенолов, содержа-ляной фракции 280-410°С 32. щихся в экстракте селективной очисткиПример 3. Пылесвязывающее вещество масляной фракции 280-410°С, и образо-получают компаундированием и перемешивания алкилароматических сульфонатов20 ванием при 100-110°С ингредиентов: натрия экстракт селективной очистки масля-мас.%: гудрон высокосернистой нефти 70; ной фракции проходит обработку щелочнымзащелоченный экстракт селективной очистки

0,01

Отсутствует

раствором едкого натра. После этого гудрон высокосернистой нефти смешивается с экстрактом селективной очистки масел, прошедщим процесс защелачивания, и пере25

масляной фракции 280-410°С 30.

Физико-химические свойства предлагаемого пылесвязывающего вещества в сравнении с прототипом приведены в табл. 3.

Состав, мас.%:

Гудрон высокосернистой нефти

Защелоченный экстракт селективной очистки масляной фрак 280-410 °С

Экстракт селективной очистки

о

масляной фракции 280-410 С без защелачивания

Гудрон сернистой нефти Асфальт сернистой нефти

Крекинг-остаток сернистой нефти

Групповой углеводородный состав мас.%

Парафино-нафтеновые Моноциклическая ароматика

при 100-110°С в течение

масляной фракции 280-410°С 30.

Физико-химические свойства предлагаемого пылесвязывающего вещества в сравнении с прототипом приведены в табл. 3.

Таблица 3

60

68

70

40

32

30

70 10 10

10

24,5 25,1

17,6 17,7 17,3 14,1 14,2 14,1

Предлагаемое пылесвязывающее вещество (табл. 3) имеет хорошие пылесвязы- вающие свойства (100 мае. /о против 48 мас.% для универсина); высокую проти- воэрозионную устойчивость, которая в 3,5-4,0 раза выше, чем в универсине (33750 Н против 8270 Н), в нем полностью отсутствует фенол; высокую коллоидную стабильность (3,5 против 0,95 мл н-гептана в универсине). Время пылеподавления на автодорогах по результатам промышленных испытаний составляет 18 сут против 14 сут для универсина при одновременном со- крашении нормы расхода пылесвязываюПродолжение табл. 3

ш,его веш,ества на атодорогах с 1,3 до 1,2 кг/м. Удельный экономический эффект составляет 19,3 руб. с одной тонны.

Отсутствие фенола и высокая противо- эрозионная устойчивость пылесвязываюше- го вешества предотвраш,ают загрязнение окружаюш.ей среды и улучшают санитарно- гигиенические условия труда при работе в карьере.

Формула изобретения

Пылесвязываюш,ий состав, включаюш,ий остатки нефтяного производства, отличаю1337526

910

щийся тем, что, с целью повышения эффек-ства содержит гудрон высокосернистой нефтивности пылесвязывания и увеличенияти при следующем соотношении компоненпротивоэрозионной устойчивости образую-тов, мас./о:

щегося .покрытия за счет улучшения ад-Гудрон высокосернистой

сорбционной способности состава, он до-5 нефти 60-70

полнительно содержит защелоченный экс-Защелоченный экстракт

тракт селективной очистки масляной фрак-селективной очистки масляции с температурой кипения 280-410°С,ной фракции с температуа в качестве остатков нефтяного производ-рой кипения 280-410°С 30-40

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и предназначено для борьбы с пылеобразованием. Цель изобретения - повышение эффективности пы- лесвязывания и увеличение противоэрози- онной устойчивости образуюш,егося покрытия за счет улучшения адсорбционной способности состава. Он содержит следуюшие компоненты при их соотношении, мас.%: в качестве остатков нефтяного производства гудрон высокосернистой нефти 60-70; за- шелоченный экстракт сективной очистки масляной фракции с температурой кипения 280-410°С 30-40. Состав получают компаундированием ингредиентов в следуюшей последовательности. Для очистки от остатков фенолов, содержаш,ихся в масляной фракции, и образования алкилароматичес- ких сульфонатов натрия ее обрабатывают раствором едкого натра. Затем гудрон смешивают с экстрактом селиктивной очистки масел, прошедним процесс зашелачивания, и перемешивают при 100-110°С в течение 3-4 ч. Применение гудрона высокосернистой нефти, являюшегося остатком первичного происхождения, позволяет максимально растворить молекулы смолисто-асфаль- теновых веществ гудрона в родственном по происхождению высокоаром атизированном углеводороде первичного происхождения. При этом не нарушается коллоидная стабильность системы. 3 табл. « (Л со со сд О5